定功率控制中需检测直流电压，经调制后的功率指令除以 直流电压得到电流指令 电压计算环节对测量到的直流电压进行处理，使得交流系 统扰动时，用于电流指令计算的直流电压值保持不变 电压计算环节在极启动时也对直流电压进行处理，以实现 在直流电压较低时获得平稳的电流指令，便于启动 新建背靠背工程中直流控制中的直流电压采用两个极母线 上的直流电压相减
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极闭锁期间发出终止命令，则反转并解锁到反向最小功率
极功率/电流控制
最小电流限制

直流控制系统保证换流器直流电流不低于工程功能规范书 规定的最小直流电流值：一般额定值的10%
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过负荷限制

长期过负荷
短时过负荷 其他过负荷限制中的功能
换流器触发控制
调节器配合方式
GAMMA 控制器 MAX LIM 逆变侧
电压 控制器
ALPHA VCA
MAX LIM
电流 控制器 MIN LIM
ALPHA ORDER
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MIN LIM
换流器触发控制
电流控制器

闭环控制器
测量到的实际直流电流和VDCL环节后的电流指令相减，其 差值经比例积分环节输出为ALPHA指令
极功率/电流控制
定功率控制－自动控制

功率定值及功率变化率可以按预先编好的直流传输功率 日或周或月负荷曲线自动变化 该曲线最小可以分钟为单位定义功率/时间数值点 运行人员能够自由地在手动控制方式和自动控制方式间 来回切换，切换过程中不引起直流功率的突然变化，功 率平稳过渡采用手动设置的功率升降速率 模式的切换发生在功率升降的过程中，则升降的过程立 即终止，新的功率指令在模式切换后由运行人员给出或 按照负荷曲线自动获得
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换流器触发控制
低压限流（Voltage Dependent Current Limitor）
在直流电压降低时对直流电流指令进行限制，利于交流系统 扰动后的系统稳定性
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换流器触发控制
低压限流
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增加VDCL环节后的外特性
功率调制
FREQ_CONT_A_ON 20
EXT 0.2 Hz
21
EXT
FREQ_A
1 1+T I s
Ti= 0.01
-1.
1 1+T I s
Ti= 0.5
-0.2
Hz
500.0 a 0.0 b
MW/Hz
SET_FREQ_A ( PUBLIC )
t a> b
Time
& S Q R
24
TRUE Delay 5 SEC
FREQ_NOM
0.0 a b t a> b
Time
>1
SEND
Sourc e: MOD S C OMM 3 D es t: Bloc k N o:
Delay 600 SEC
20
FREQ_CONT_B_ON
EXT TRUE
1 1+T I s
Ti= 100.0
0.2
Hz 10000.0 MW/Hz
DELTA_POWER_FREQ ( PUBLIC 23 ) 24
极功率/电流控制
定功率控制-手动控制

由运行人员设定希望的功率定值及功率升降速率
直流功率的变化率，应能在每分钟1MW到999MW之间可调
设有停止功率升降功能（HOLD）。一旦执行此功能，功 率的升降过程立即被停止，功率的定值停留在执行此功 能的时刻所达到的数值上
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正常情况下，换流变绕组温度限制的电流指令较大，以三 右为例，达到1.61，即实际无限制 绕组温度高时，限制在1.0P.U.，即此时直流系统无过负 荷能力。
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过负荷限制
其他限制功能－极平衡限制

站内接地出现过流，控制极发出极平衡命令限制本极电流
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Delay 5 SEC
RD6P07-03.rev 00
0.0
a b
t a> b
Time
>1
Delay 600 SEC
频率控制功能示意图
功率调制
阻尼次同步振荡

作用：用以保证对直流系统与交流系统中的任何同步发电机之间可 能发生的次同步振荡都产生正阻尼
1.0
U T0/T
FREQ_NOM
T= 1
SEC 150.0 MW
试验条件：

整流侧进行 当前直流电压低于0.1p.u. 背靠背：可能需要平波电抗器和极母线间解开；常规直流工程： 打开本站或者对站的直流线路隔刀

另一站阀闭锁，未充电，未投入空载加压试验（NLT）
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空载加压试验
控制模式

手动控制

手动解锁 设定电压参考值<1.05p.u.，电压上升 设定电压参考值到零，电压下降 手动闭锁
在逆变侧损失发电功率或整流侧甩负荷故障时起作用
提供5个功率级别的功率提升
每轮功率提升定值可设定 功率提升速率由系统研究决定，暂时按100MW/Min 功率提升指令由安稳装置提供
功率调制
频率控制

对于背靠背系统，两侧频率均受到监视，作为频率控制的 输入 频率控制范围一般可调
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极功率/电流控制功能概况图
极功率/电流控制
－定功率控制
－定电流控制
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极功率/电流控制
定功率控制

直流输电系统的主要控制模式
为了保持功率恒定，通过对直流电流的相应调整来补偿 直流电压的波动
具有两种运行控制方式：手动控制与自动控制
RD6P07-03压额定值和当前的ALPHA角计算得出
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换流器触发控制（CFC）

作用：对两侧/两站的12脉动阀组进行控制，两侧阀组均 可作为整流侧和逆变侧运行
具有低压限流环节（VDCL） 三个基本控制器组成

闭环电流调节器 电压调节器 修正的GAMMA控制器
21
EXT
FREQ_B
0.0
1 1+T I s
0.0 Ti= 0.01
1 1+T I s
Ti= 0.5 700.0 MW/Hz
-0.2
Hz
1 1+T I s
0.0 Ti= 100.0 10000.0 MW/Hz a b 0.0 t a> b
Time
& S Q R
SET_FREQ_B ( PUBLIC )
用户培训－直流控制
南京南瑞继保电气有限公司
二○○八年八月
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直流控制

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极功率/电流控制(PPC)
换流器触发控制(CFC) 过负荷限制(OLL)
功率调制(MODS)
换流变抽头控制(TCC) 空载加压试验(NLT)
顺序控制(SSQ,MSQ,RSQ) 无功控制(RPC)

自动电流裕度补偿功能可以被切除
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极功率/电流控制
功率反转

运行人员可发出命令，手动在正向/反向功率方向之间转 换 在定功率和定电流两种控制模式下均可以进行功率翻转 操作顺序：运行人员输入新功率方向；运行人员输入新 指令；直流控制系统自动下降功率/电流，闭锁后功率方 向反向，重新解锁到指定功率/电流 功率升降过程中发出终止命令，停止在当前功率

自动控制

自动解锁，电压上升到1.05p.u. 保持一段时间，电压自动下降到最小值 手动闭锁
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空载加压试验
NLT的监视与保护

监视信息：直流电压，直流电流，换流变阀侧电流
保护动作判据：

UDCALC - Ud Id

Max(IacY,IacD) - Id
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功率调制

功率提升
功率回降 频率控制
阻尼次同步振荡
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功率调制

调制控制，用以提高整个交/直/交联网系统的性能。
无论是在功率控制模式还是在电流控制模式下，附加功率 调制功能均应能起作用
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功率调制

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极功率/电流控制
定电流控制

由运行人员设定希望的电流定值以及电流升降速率
直流控制系统把直流电流指令保持在整定值上
定功率控制和定电流控制间相互切换时，电流和功率均平 滑过渡，不会引起直流或者功率的波动
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极功率/电流控制
直流电压计算

极功率/电流控制
基本控制策略

正常工况下，整流侧通过快速调节alpha角来保持直流 电流恒定；逆变侧为gamma角控制。 与快速控制相配合的换流变抽头的慢速控制策略为，正 常工况下，整流侧抽头控制alpha角为152.5，逆变 侧抽头控制Udi0为1(1.25%)pu。当逆变侧控制电流时 ，逆变侧的抽头用于维持熄弧角gamma为172.5参考 值。 控制系统中应有过电压限幅环节对过高的直流电压进行 限幅，避免直流设备承受过应力而损坏。